１気圧は１０１３ｈＰａと言いますが、、、

質問

大気圧・１気圧は１０１３ｈＰａと言い、これは地球上の海抜面の大気圧を平均した値ということだとＨＰで見たのですが、これは温度(気温)は何℃での話なのでしょうか？？
仕事上で海抜補正について、検討しなければならず、困っています。
よろしく、お助け下さい。
また、下記のＨＰを参考に検討しようと考えています。
http://www.juen.ac.jp/scien/naka_base/met_cal/press_height.html
http://www.juen.ac.jp/scien/naka_base/chigaku/kishou03.html
これら以外に有用なＨＰがありましたら、あわせて教えて下さい。

回答No.3

puni2 · ベストアンサー

No.1の回答をご覧になってかえって混乱されておいでのようですが，内容的にも質問に対してまともに回答しているとは思えませんし，それ以前に日本語としても通じない文章ですので，あまり気にしないのがよろしいかと存じます。

お仕事で必要なのは，「気圧を実測して，海面更正の計算をする」ということですね？
それでしたら，1気圧＝1013hPaの話はとりあえず忘れましょう。
>１５℃だとすると、２０℃では換算しなければいけないんでしょうか・・・。
海面更正であれば，最低限，現地気圧・現地気温・観測値の高度が必要です。

参考URLにかかげたページに，気象庁の公式観測で用いられている海面更正の式が出ています。
また，この式の導出方法は，たとえば二宮洸三著『気象が分かる数と式』（オーム社，2000年）の130～132ページに出ています。
さらに，この式において便宜上，気温分布を－0.5℃／100mとして，高度と現地気温から，気圧の補正値（海面気圧－現地気圧）を求めるための数表が『理科年表』にのっています（2002年版では340ページ）。二宮さんの本にも同じ表が出ています。

「1気圧」という単位は，今日では温度に関係なく，「1013.25hPa」に等しいと定義されています。
歴史的には，海面高度における気圧の平均値ということで始まった単位なのでしょうが，今日ではもはやその意味を離れているというべきでしょう。
1インチが2.54cmに等しく，1貫が3.75kgに等しいのと同様，1気圧は★常に★1013.25hPaに等しいのです。
むしろ，1mの定義になぞらえた方が，より適切かもしれません。
もともと1mは「北極から赤道までの距離の1000万分の1」として定められ，それに従ってメートル原器が作成されました。
ところが，そのメートル原器の印から印までの長さを1mとして地球の大きさを測りなおして見たら，北極から赤道までは10000mではなく，10002mあったのです。
しかし，すでにメートル原器に基づいた長さとして使われはじめていたので，ここで当初の定義に合わせてメートル原器の示す長さを0.02％長くしたら，混乱の下になりかねません。
そこで，最初の定義を捨てて，メートル原器の長さを1mとして定義しなおしたわけですね（1889年，第1回国際度量衡総会）。
その後さらに変遷を重ねて，現在では光の速度から定義されていることはご存じかと思います。

1気圧は，1954年の第10回国際度量衡総会の決議4で，
「あらゆる適用に対して次の定義，
1標準大気圧＝1 013 250ダイン毎平方センチメートル，
すなわち，101 325ニュートン毎平方メートル，
を採用することを声明する」
と定められました。

したがって，
>これは地球上の海抜面の大気圧を平均した値ということだとＨＰで見た
とのことですが，それはおそらく「歴史的にはそのような意味づけで定められていた」ということでしょう。
もし，現在でもそれが定義であるかのような書き方がされていたとしたら，そのページを書いた人の誤りです。

なお，1013.25hPaという数値を求めるにあたってどのような計算が当時行われたかまでは，ちょっとわかりません。まあ世界中の海面気圧の値を用いたのは確かでしょうし，気温についても何らかの考慮があった1かもしれませんが，ちょっと資料がありません。
確かなのは，今日，圧力の大きさを「何気圧」と書き表す際に，実際の平均海面気圧を求めるためにそのつど世界中で観測を行ったりする必要はないよ，単にhPaの数字を1013.25で割り算するだけですむのだよ，ということです。

ちなみにNo.1の回答に「上空５０００ｍの気温を測った人はいませんよ」とありますが，昔（気象観測の草創期に）気球に乗って命がけで上空の気温を観測した話を聞いたことがあります。あれは記憶違いだったのでしょうか。
（長くなってすみません。）

参考URL：

http://www.narusawako.jp/kaimenkiatsu.htm

お礼

大変よく分かりました。
ありがとうございます。
私の求めたい値とは、何℃何ｈＰａを基準として、海抜○○ｍでは、
補正係数がいくつになるかというものでした。
したがって、常に温度に関係なく１気圧＝1013.25hPaは正しいとのことであれば、
特に考慮する必要ないのですね。
これで、突き進んで行きます。
ありがとうございました。

回答No.8

naoppe

『１気圧が１０１３．２５ｈＰａ』であると言うのは定義ですが、それは温度を無視した定義ではないと思うのです。
大気は温度に関係なく全体の総重量（質量）が決まっていて地球の表面積も重力加速度も決まっているのですから、大気の膨張による密度の変化は大気の平均の気圧には関係が無いのではないでしょうか。
もちろん非常に高い温度（何百度とか何千度とか）になり重力加速度が大きく変わってしまうところまで大気が膨張する事で地表にかかる圧力が減る事は考えられますが、通常の気温では無視できるほど小さい誤差なのだと思います。
ですから２０度でも１５度でもほとんど同じ気圧だと思うのです。

簡単に言うとはかりの上に縦に載せた鉄の長い棒がガスの火で熱せられると、膨張して密度（長さ）が変わる事はあっても重さが変わる事は無いのと同じ事だと思うのです。
局地的に気温が変わるから気圧の変化があるわけで、理想気体と同じような『理想大気』を考えた場合はその気圧の平均が一定と考えるのは定義で決めただけではなく実際にそうなるからだと思います。

科学には人をひきつける魅力があって、その仕組みを知ると益々興味が湧くものですネ^^

お礼

なるほど、単位面積当たりの"質量"の保存ですか。
確かに、５度程度の変化では重力加速度が変化することはないでしょうし、それであれば、単位面積当たりの"力"も変化しませんね。
しかしながら、５度程度の変化による地球規模の体積変化を考えると、こちらも無視して良い程度の範囲かもしれません(?)。
そうすると定積変化となるため、温度が変化すれば、エネルギを保存するため、なんらかの影響が出てくるはずですね。
ここで、２０℃とは、約３００Ｋですから、そこからの温度変化５度となると、１．６７％にもなります。
仮に定積変化だとすると、極々単純化して、１０１３ｈＰａは１０２９ｈＰａへと変化してしまうことになります。
こうなると、単純に定積変化としてしまうのは良くないわけで・・・・。
あ～、お昼が終わってしまう・・・。
少し、ココを閉めるのが早かったかもしれませんね。
naoppeさん他、ご意見ある方、メール下さいませ。
"質問"復活を考えます。。。。

回答No.7

k-family

#1の回答は何か誤解されているようでしたので、かえって混乱されているのではないかと思い、あのように書きましたが、puni2さんからすばらしい回答が出ましたので一安心です。

質問に何度のこと？とあったのであのように答えましたが、よく考えてみると、私自身の回答で
＞１気圧は760mmHg、これは定義です。変換すると、＝1013.25hPa。
これで十分でしたね。温度は関係ないと言うことでした。

お礼

はい！！みなさん、ありがとうございました。
"定義"！！これで外人を撃退します(笑)。
ここに質問を出したのは初めてだったので、
こんなにもみなさんが真剣に考えてくださるとは、
本当にありがとうございました。

回答No.6

nubou

まぁ、一定にしないといろんなとこでややこしくなるからでしょうか。。。:

９．８０６６５［ｍ／ｓ＾２］は有名な物理定数です
ｇｏｏで「重力加速度」と「９．８０６６５」のキーワードで検索してください

お礼

そうですね。。。
齢重ねると、基本がぬけていってしまいますね。

回答No.5

nubou

「重力加速度gの大きさは、厳密には、緯度、高度により異なるが、気象学ではg＝9.80665m/s^2で一定として扱う。」
という話が検索で見つかりました
しかし何処のｇかは書いてませんでした
誰かが回答してくれるでしょう

お礼

気象学では一定ですか。
まぁ、一定にしないといろんなとこでややこしくなるからでしょうか。。。
ありがとうございました。

回答No.4

nubou

液体の密度をρ［ｋｇ／ｍ＾３］とし
気圧をＰ［Ｐａ］とし
重力加速度をｇ［ｍ／ｓ＾２］とし
試験管に液体を入れ試験管の口を手でふさぎ液体の入った容器に試験管の口をつっこみ手を離す
そうすると容器の液体の表面から測った試験管内の液体の表面の高さをｈ［ｍ］とするとＰ＝ρ・ｇ・ｈである

１「気圧］とは液体が水銀であって地表の温度が１５［℃］であって重力加速度がｇ＝９．８０６６５［ｍ／ｓ＾２］であるとき
ｈ＝０．７６［ｍ］となるときのＰ［Ｐａ］である

地表の温度が１５［℃］のときρ＝１３５９５．１［ｋｇ／ｍ＾３］であるから
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ＝１３５９５．１×９．８０６６５×０．７６＝１０１３２５．０１４４［Ｐａ］

従って
１［気圧］＝１０１３２５．０１４４［Ｐａ］＝１０１３．２５０１４４［ｈＰａ］

なおｇ＝９．８０６６５［ｍ／ｓ＾２］が何処の重力加速度かは知りません

お礼

ご回答、ありがとうございます。
しかしやはり１５℃ですか。。。
上式中には変わる可能性のあるパラメータが２つ。
密度と重力加速度ですね。
密度は温度が変わればそれなりの値が出てきそうですが、
重力加速度は・・・。
２０℃とすれば、１［気圧］は変わっても良い値なのでしょうか？？
提出先がアメリカの試験機関なので、根拠を求められたときに
回答できないと・・・不安です。

回答No.2

k-family

１気圧は760mmHg、これは定義です。変換すると、＝1013.25hPa。

また、これとは別に標準大気とは１５度Ｃ、１気圧の大気のこと、ともありました。

これらから”おそらく”１５度だと思います。あくまで推定です。他の方から正解が得られるまではひとまず１５度と言うことで・・・・

お礼

ありがとうございます。
１５℃だとすると、２０℃では換算しなければいけないんでしょうか・・・。

補足

欲しいデータは２０℃の値なのですが、１５℃から換算する場合、
単純に [PV/T] で計算すれば良いのでしょうか？
いろいろ調べているうちに、こんがらかってきました。
どなたか、小生を解きほぐして下さい。お願いします。

回答No.1

noname#1890

地球の表面温度は体感温度じゃなく計算でもなく温度計で測りますよ。
ですから、その時点での気温は不貞要素じゃなく不定要素のあることですから、計算だけでは出ません。
上空５０００ｍの気温を測った人はいませんよ、あれは地上からバルーンを浮かせて風で運んでもらい取り付けたセンサーのデーターをトランスポンダーで受信するもの。毎時定期的に気象庁がやっています。実際は地方気象台ですね。
まあ気温を測るくらいなら誰でも出来るでしょうけど。海洋気象は気象庁が各船舶に気象通報を送信してもらってます。毎時何時に受信を開始しますからとか、漁船の場合そういう情報を気象庁が提供してないと、真っ只中で台風もよけられませんからね。」
温度の変化が気圧変化をまねきますですか？。温度も気圧も測定する必要がありそうですね。
CASIOのPROTECTORでも買いますか？それは冗談として。

補足

１０１３ｈＰａを定義した際の温度とは、地球の表面温度なのですか？
当然日本と北極では違いますし、では平均気温なのでしょうか？
さらに、１０１３ｈＰａとは、海抜０ｍでの大気圧なので、世界中の海抜０ｍ地点の平均を測定する？？ちょっと、現実的な話ではないですねぇ。
確かに、気象庁は上空に風船を飛ばして温度を測定しているようですが、これもその時々の状況により変化しまいます。
１０１３ｈＰａとは、１気圧はこれだけとの定義付けされた話で、
これを定義する際の"温度"というものが存在するのではないかと考えたのですが、、、、